一种多维FeCo2O4修饰片状铁硅铬复合吸波剂材料，FeCo2O4材料包覆在片状铁硅铬微磁粉表面，形成核壳结构，所述FeCo2O4材料与片状铁硅铬微磁粉的质量比为1:1~4。本发明专利技术通过组分优化获得微波段具有高磁损耗的片状铁硅铬微磁粉，提高了Snoek极限，在微波频段获得了更高磁导率和磁损耗；在片状铁硅铬表面包覆一层高电阻率磁性FeCo2O4材料，抑制了颗粒间的漏导效应而降低了过高复介电常数，从而改善了复合吸波剂材料的阻抗匹配性能，可应用于解决如大型医疗放射设备的电磁干扰和电磁污染问题上。型医疗放射设备的电磁干扰和电磁污染问题上。型医疗放射设备的电磁干扰和电磁污染问题上。
【技术实现步骤摘要】
一种多维FeCo2O4修饰片状铁硅铬复合吸波剂材料
[0001]本专利技术涉及一种复合吸波剂材料，具体涉及一种FeCo2O4修饰片状铁硅铬复合吸波剂材料。
技术介绍
[0002]吸波材料在解决民用中电磁干扰和电磁污染问题上已表现出独有的优势，主要是因为填充在吸波材料中的吸波剂材料能通过多种电磁损耗机制吸收入射电磁波能量。目前，大量民用微波无线设备的使用，如手机基站、大功率变压器、精密医疗设备特别是放射类的医疗仪器、无线通讯设施等，一方面对设备本身产生了更严重电磁干扰，另一方面，带有电磁辐射源的设备会对周边空间辐射电磁波，在人类生活的环境中形成了大量和愈发高强度的电磁污染，严重威胁人类的身体健康。因此，高性能吸波材料的提出具有重要性的现实意义。
[0003]现有公布的吸波剂材料，包括有磁性铁氧体、磁性金属合金微粉、各种碳材料、导电聚合物以及导电陶瓷等，每种吸波剂材料在解决吸波材料面临的“薄（厚度）、轻（质量）、宽（有效带宽）、强（吸收峰值）”问题上都有各自的优势与不足，即使现在普遍采用的微观上多种吸波剂材料复合（离子掺杂，核壳结构等）以及宏观上多层结构设计等，也只能一定程度上提升吸波材料的性能，且吸波剂材料的制备工艺复杂、原材料昂贵以及产量低，难以满足应用的需求。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种吸波性能好的多维FeCo2O4修饰片状铁硅铬复合吸波剂材料。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种多维FeCo2O4修饰片状铁硅铬复合吸波剂材料，FeCo2O4材料包覆在片状铁硅铬微磁粉表面，形成核壳结构，所述FeCo2O4材料与片状铁硅铬微磁粉的质量比为1 : 1~4；所述FeCo2O4材料由纳米球形、片状、针状中的一种或两种以上形状的颗粒构成；所述的多维FeCo2O4修饰片状铁硅铬复合吸波剂材料的制备方法为：（1）将片状铁硅铬微磁粉、二价铁化合物、二价钴化合物、沉淀剂在溶剂中分散，得分散液；进行溶剂热反应，取沉淀，得中间体；所述沉淀剂为尿素和/或氨水；分散可以采用机械搅拌、超声分散等方式实现；（2）将所述中间体在有氧条件下热处理，冷却、研磨、过筛，即得到多维FeCo2O4修饰片状铁硅铬复合吸波剂材料；步骤（1）中，所述溶剂热反应的温度为120~200℃，优选150~190℃，溶剂热反应的时间为15~20 h。溶剂热反应温度影响着前驱体晶体形核速率，对所得材料的形貌有重要的影响。
[0006]优选地，所述片状铁硅铬微磁粉的长径比为65~90 : 1。
[0007]片状铁硅铬微磁粉可通过球磨法对铁硅铬的破碎粉化或雾化进行扁平化处理获得，也可以直接使用购买到的符合条件的市售产品。
[0008]优选地，所述片状铁硅铬微磁粉中的元素质量比为Fe : Si : Cr = 80~90 : 7~12 : 3~8。
[0009]优选地，步骤（1）中，所述二价铁化合物为硫酸亚铁、硝酸亚铁、氯化亚铁，以及它们的水合物中的一种或两种以上。
[0010]优选地，步骤（1）中，二价钴化合物为碳酸钴、氧化钴、硝酸钴、硫酸钴，以及它们的水合物中的一种或两种以上。
[0011]优选地，步骤（1）中，所述溶剂为水和乙二醇组成的二元混合溶剂。
[0012]优选地，步骤（1）中，所述溶剂由水和乙二醇的按照体积比为1 : 1~3组成。
[0013]优选地，步骤（1）中，所述分散液中，Fe
2+
（亚铁离子）的浓度为0.05 ~0.13mol/L，Co
2+
（二价钴离子）的浓度为0.1 ~0.3mol/L。
[0014]优选地，步骤（1）中，所述沉淀剂的摩尔量为亚铁离子与二价钴离子之和的3~5倍。沉淀剂尿素和/或氨水起到提供羟基的作用。
[0015]优选地，步骤（2）中，所述热处理的温度为200℃~400℃。
[0016]优选地，步骤（2）中，热处理的时间为1 h~2 h。
[0017]本专利技术通过成分组元优化和微结构设计双重技术手段，增强本征电磁损耗能力和引入新电磁衰减机制，实现吸波材料高性能吸收；导电性片状铁硅铬的磁各向异性微结构利于其突破Snoek极限而在微波频段获得更高磁导率和磁损耗，表面包覆有高电阻率磁性且微观形貌可调的FeCo2O4后，能有效抑制复合材料的微波段高复介电常数和改善电磁匹配特性，并且该复合吸波剂材料存在的多维微观形貌利于入射电磁波的多重电磁散射和反射，故而，该复合吸波剂材料具有宽频吸波性能。
[0018]本专利技术的复合吸波剂材料可通过涂覆或者粘接的方法应用于大型放射类医疗设备或者医护工作人员工作服，用于解决医疗设备的电磁干扰和减弱对自由空间的电磁辐射强度，同时保护长期处于强电磁辐射环境工作的医护人员安全。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有以下突出优点：（1）本专利技术提供的复合吸波剂材料，首先通过组分优化获得微波段具有高磁损耗的片状铁硅铬微磁粉，提高了Snoek极限，因而在微波频段获得了更高磁导率和磁损耗；其次，为了降低过高的复介电常数和改善电磁阻抗匹配性能，在片状铁硅铬表面包覆一层高电阻率磁性FeCo2O4材料，因抑制了颗粒间的漏导效应而降低了过高复介电常数，从而改善了复合吸波剂材料的阻抗匹配性能；（2）本专利技术提供的该复合吸波剂材料的制备方法，可以制备具有特殊微观形貌的多维FeCo2O4，优化介电极化损耗机制和引入多重电磁散射效应，从而具备更强的电磁损耗能力，最终利于获得高性能吸波材料；（3）本专利技术提供的该复合吸波剂材料的制备方法，通过对原材料的成本控制、制备工艺参数的改进等手段，使其合成的吸波剂材料的效率提高、成本下降以及产品产量利于产业化应用；（4）本专利技术提供的复合吸波剂材料制备的吸波材料产品，可应用于解决如大型医疗放射设备的电磁干扰和电磁污染问题上；根据实际测试，该复合吸波剂材料试样优于
‑
10dB的频宽高达14.95GHz，且通过优化制备工艺参数，可调控复合吸波剂材料的有效吸收频段。
附图说明
[0020]图1是本专利技术实施例1复合吸波剂材料的微观形貌图；图（a）为多维FeCo2O4修饰片状铁硅铬复合吸波剂材料的整体形貌，图（b）为多维FeCo2O4修饰层的形貌。
[0021]图2是本专利技术实施例1复合吸波剂材料的相对复介电常数在0.1 GHz
‑
18 GHz频段随频率变化的曲线图。
[0022]图3是本专利技术实施例1复合吸波剂材料的相对复磁导率在0.1 GHz
‑
18 GHz频段随频率变化的曲线图。
[0023]图4是采用本专利技术实施例1、实施例2和实施例3复合吸波剂材料制备的吸波材料在0.1 GHz
‑
18 GHz频段的反射率曲线示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进一步说明。
[0025]实施例1本实施例的多维FeCo2O4修饰片状铁硅铬复合吸波剂材料本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1. 一种多维FeCo2O4修饰片状铁硅铬复合吸波剂材料，其特征在于，FeCo2O4材料包覆在片状铁硅铬微磁粉表面，形成核壳结构，所述FeCo2O4材料与片状铁硅铬微磁粉的质量比为1 : 1~4；所述FeCo2O4材料由纳米球形、片状、针状中的一种或两种以上形状的颗粒构成；所述的多维FeCo2O4修饰片状铁硅铬复合吸波剂材料的制备方法为：（1）将片状铁硅铬微磁粉、二价铁化合物、二价钴化合物、沉淀剂在溶剂中分散，得分散液；进行溶剂热反应，取沉淀，得中间体；所述沉淀剂为尿素和/或氨水；（2）将所述中间体在有氧条件下热处理，冷却、研磨、过筛，即得到多维FeCo2O4修饰片状铁硅铬复合吸波剂材料；步骤（1）中，所述溶剂热反应的温度为120~200℃，溶剂热反应的时间为15~20 h。2. 根据权利要求1所述的多维FeCo2O4修饰片状铁硅铬复合吸波剂材料，其特征在于，所述片状铁硅铬微磁粉的长径比为65~90 : 1；所述片状铁硅铬微磁粉中的元素质量比为Fe : Si : Cr = 80~90 : 7~12 : 3~8。3.根据权利要求1或2所述的多维FeCo2O4修饰片状铁硅铬复合吸波剂材料，其特征在于，步骤（1）中，所述二价铁化合物为硫酸亚铁、硝酸亚铁、氯化亚铁，以及它们的水合物中的一种或两种以上；二价钴化合物为碳酸钴、氧化钴、硝酸钴、硫酸钴，以及它们的水合物中的一种或两种以上；所述溶剂为水和乙二醇组成的二元混合溶剂。4. 根据权利要求1或2所述的多维FeCo2O4...
【专利技术属性】
技术研发人员：单冬勇，曹科，
申请(专利权)人：中南大学湘雅三医院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。